SpringBoot入门到精通：（二）启动原理解析

前言

前面见识了SpringBoot为我们做的自动配置，非常方便快捷，相比于之前繁琐的配置文件，简直不要太优秀，让我们不禁好奇，到底是怎么做到的呢，让我们一起来探究一下

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正文

我们开发任何一个Spring Boot项目，都会用到如下的启动类

@SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

从上面代码可以看出，Annotation定义（@SpringBootApplication）和类定义（SpringApplication.run）最为耀眼，所以要揭开SpringBoot的神秘面纱，我们要从这两位开始就可以了。

@SpringBootApplication: Spring Boot应用标注在某个类上说明这个类是SpringBoot的主配置类，SpringBoot就应该运行这个类的main方法来启动SpringBoot应用；
看一下他的源码：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
      @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
      @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {

SpringBootApplication是一个组合注解，虽然定义使用了多个Annotation进行了原信息标注，但重要的只有三个Annotation：

• @SpringBootConfiguration
• @EnableAutoConfiguration
• @ComponentScan

所以，如果我们使用如下的SpringBoot启动类，整个SpringBoot应用依然可以与之前的启动类功能对等：

@Configuration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

每次写这3个比较累，所以写一个@SpringBootApplication方便点。接下来分别介绍这3个Annotation。

1. @SpringBootConfiguration:Spring Boot的配置类；

​ 标注在某个类上，表示这是一个Spring Boot的配置类；

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {

}

​@Configuration对我们来说不陌生，它就是JavaConfig形式的Spring Ioc容器的配置类使用的那个@Configuration，SpringBoot社区推荐使用基于JavaConfig的配置形式，所以，这里的启动类标注了@Configuration之后，本身其实也是一个IoC容器的配置类。配置类也是容器中的一个组件；@Component

举几个简单例子回顾下，XML跟config配置方式的区别：

表达形式层面
基于XML配置的方式是这样：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd"
       default-lazy-init="true">
    <!--bean定义-->
</beans>

而基于JavaConfig的配置方式是这样：

@Configuration
public class MockConfiguration{
    //bean定义
}

任何一个标注了@Configuration的Java类定义都是一个JavaConfig配置类。

注册bean定义层面
基于XML的配置形式是这样：

<bean id="userService" class="..UserServiceImpl">
    ...
</bean>

而基于JavaConfig的配置形式是这样的：

@Configuration
public class SpringConfiguration{
    @Bean
    public UserService userService(){
        return new UserServiceImpl();
    }
}

任何一个标注了@Bean的方法，其返回值将作为一个bean定义注册到Spring的IoC容器，方法名将默认成该bean定义的id。

表达依赖注入关系层面
为了表达bean与bean之间的依赖关系，在XML形式中一般是这样：

<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">
    <propery name ="dependencyService" ref="dependencyService" />
</bean>

<bean id="dependencyService" class="DependencyServiceImpl"></bean>

而基于JavaConfig的配置形式是这样的：

@Configuration
public class SpringConfiguration{
    @Bean
    public UserService userService(){
        return new UserServiceImpl(dependencyService());
    }
    
    @Bean
    public DependencyService dependencyService(){
        return new DependencyServiceImpl();
    }
}

如果一个bean的定义依赖其他bean,则直接调用对应的JavaConfig类中依赖bean的创建方法就可以了。

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2. @ComponentScan：开启自动配置功能；

@ComponentScan这个注解在Spring中很重要，它对应XML配置中的元素，@ComponentScan的功能其实就是自动扫描并加载符合条件的组件（比如@Component和@Repository等）或者bean定义，最终将这些bean定义加载到IoC容器中。

我们可以通过basePackages等属性来细粒度的定制@ComponentScan自动扫描的范围，如果不指定，则默认Spring框架实现会从声明@ComponentScan所在类的package进行扫描。

注：所以SpringBoot的启动类最好是放在root package下，因为默认不指定basePackages。

3. @EnableAutoConfiguration：开启自动配置功能；

SpringBoot之所以可以零配置，其核心就是​@EnableAutoConfiguration这个Annotation，以前我们需要配置的东西，Spring Boot帮我们自动配置；而@EnableAutoConfiguration告诉SpringBoot开启自动配置功能；这样自动配置才能生效；
大家是否还记得Spring框架提供的各种名字为@Enable开头的Annotation定义？比如@EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport等，@EnableAutoConfiguration的理念和做事方式其实一脉相承
简单概括一下就是，借助**@Import的支持，收集和注册特定场景相关的bean定义**。
@EnableScheduling是通过@Import将Spring调度框架相关的bean定义都加载到IoC容器。
@EnableMBeanExport是通过@Import将JMX相关的bean定义加载到IoC容器。
而@EnableAutoConfiguration也是借助@Import的帮助，将所有符合自动配置条件的bean定义加载到IoC容器，仅此而已！

@AutoConfigurationPackage
@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {

​ @AutoConfigurationPackage：自动配置包

​ @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)：

​ Spring的底层注解@Import，给容器中导入一个组件；导入的组件由AutoConfigurationPackages.Registrar.class将主配置类（@SpringBootApplication标注的类）的所在包及下面所有子包里面的所有组件扫描到Spring容器；

​ @Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)；

​ 给容器中导入组件？

​ EnableAutoConfigurationImportSelector：导入哪些组件的选择器；

​ 将所有需要导入的组件以全类名的方式返回；这些组件就会被添加到容器中；

​ 会给容器中导入非常多的自动配置类（xxxAutoConfiguration）；就是给容器中导入这个场景需要的所有组件，并配置好这些组件；

有了自动配置类，免去了我们手动编写配置注入功能组件等的工作；
借助于Spring框架原有的一个工具类：SpringFactoriesLoader的支持，SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(EnableAutoConfiguration.class,classLoader)；Spring Boot在启动的时候从类路径下的META-INF/spring.factories中获取EnableAutoConfiguration指定的值，将这些值作为自动配置类导入到容器中，自动配置类就生效，帮我们进行自动配置工作；以前我们需要自己配置的东西，自动配置类都帮我们；

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